什么是STEM教育？科学教育不等于STEM！

主讲 | 周小鸾 整理 | 小荷丨外滩教育

编辑 | 何莹莹

大家好，本次讲座的内容是辨析欧美的STEM教育，区分科学教育和STEM教育。我觉得家长们可能会比较关心“能不能够在家里做一些STEM的素质活动”，所以我今天也会讲讲在家里能不能带孩子玩一些STEM这样的内容。我觉得理论的部分可能要减少一点，也许大家会更感兴趣。今天我准备讲这几个内容：

• 认识国际科学教育前沿的变革和发展；

• STEM教育究竟是什么；

• 介绍欧美学校的STEM的案例；

• 在家如何做一些关于STEM的活动。

1、国际科学教育前沿的变革和发展

我在大学从事科学教育的研究和学校老师的培训工作，所以会比较关注教改或者考试的改革等等一些国际上教育变革的一些趋势。这几年我们知道的是世界范围内的科学教育改革趋势比较猛烈的一段期间，基本上全世界范围内都出了一些新的科学教育的国家标准。也有很多新的名词出现，比如：STEM，还有我们国家马上要出台的高中的新课标，应该是16年的年底就会出台，提出了核心素养的概念。

当然，核心素养的概念也不是只有我们国家这么提，实际上美国也会提，他们叫做二十一世纪的核心素养，还有其它国家也提，只是名称不同。美国13年出台的新课改课程标准提的是核心概念的这种名词，基本上是一个新的改革趋势的大头。在这种改革的趋势下，我们可以看到，教育改革实际上是和我们整个社会的生产力和历史的发展有很大的关系。

我们中国在1901年左右，当时还处于封建社会的时期，那时我们基本上是没有科学教育的，那时的教育可能比较偏人文。因为当时的社会生产力是一个农业社会与工业社会的初期，在那个阶段不需要那么多科学技术方面的人才。到了1930年，进入工业社会之后，我们才开始有了比较普及的学校教育，有了科学类、理工类的教育，到现在我们知道，中间这个阶段历史地发展，科学教育是不断变化的。

以我国为例，在最开始，我们是比较强调“双基”，就是基本知识和基本技能这两个方面，那也是和当时社会的背景和历史生产力的需要相吻合的；在“双基”之后，我国提出的“三个目标”的课改，实际上比较强调除了知识技能之外的过程和方法也非常重要；还有第三个维度就是情感的维度和价值观的维度，也影响了一个人的发展。比如说就不仅仅满足于对知识地传授了，会希望对孩子的培养中能考虑一些思维的方法和过程，还希望对孩子的培养能考虑到他的情感方面、价值观方面等等的一些问题，这是我们国家上一轮课改的一个教育趋势，当它推出来之后，因为操作性不强，标准制定之后，很多学校对情感态度方面完全是贴标签似的教育。

我也教导小孩学了这个科学知识之后，要和社会，要和爱国之类的情感相联系，但是小孩是没有切身的体会。当时和科学教育联系起来，推出了一个探究式的学习方法。这种方法的原意也是美国最先提出来的，大家知道，美国的教育还是比较先进的，在世界范围内影响也是比较大的。提出这个探究式学习的本意是希望学生们在教室里、实验室里能够重现和体会科学家的研究、发现科学问题的过程。

但是后来我们发现在实验、探究的这个问题有些争议，因为我们发现这个实验和活动不能真正实现科学家的探究的过程，是因为我们知道实验室里所谓的探究是老师给定一些器材，然后我们已经知道它的最终结果是怎样的，你的初始条件和最后的结果都是确定的，你按照老师教你的方法，你一定能得到这个正确的结果，这样的一个探究实际上你只是复述了一遍过程，和真实的科学发现和解决问题显然是不一样的。

那在这里，实际上也涉及到一个心理学上的定义，心理学上把这种有明显的边界条件和操作路径的这种问题称之为定义优良的问题。我们可以想想我们现在的教育中，大多数的试卷上的题目，比如说一道数学题，一个苹果5元钱，小明想买3个苹果，他给了老板20元钱，找他多少钱？像这种类型的这种问题，实际上就是我们说的定义优良的问题，它有明显的边界和解决的方法。

这种问题的习得和我们真实社会上、真实事件里面的问题实际上是不一致的，因为你在真实事件中很难找到这种明显知道该怎么解决的，不需要思考，并且给我的这种已知的条件每一个都能用上，用上这些条件之后，我恰好就把这个问题给解决了。这样的问题在你走出学校以后，在生活中是遇不到这样的问题的。

我们现在为什么要提STEM教育呢？

首先，它特别强调问题的真实性。也就是说我们过去的教育特别擅长解决这种定义优良的问题，有的人称之为应试教育。应该说整个亚洲和中国的孩子们解决这种问题是非常优秀的。但是我们就忽略了一个地方，对于这种定义不良的，真正生活中的问题，孩子们怎么解决？并且你从这种定义不良的问题你怎么样，能不能通过某种方法转化为定义优良的可以解决的问题。对这方面的训练是非常少的。

过去的科学教育为什么总是强调这种解决已知问题，实际上它是需要在短时间内大批量地生产出具备基本知识和基本技能的人才来，投入到咱们的社会之中。也就是说过去的教育其实是一种批量加工的过程。

第二点，完整性。现在的社会发展让我们知道，越来越多的计算机和电子信息技术可能会很大程度上代替我们人力对知识的记忆型的掌握。未来的社会我们可能不需要这么多掌握基础知识的人才，因此我们的教育也要做出相应的变化来应对未来社会和生产力的需要，我们教育改革到现在这么多新名词的出现，总结到最后就是一句话，我们的教育就是一定是要看到个人的、和过去的这种批量化生产的同一类的人不同了。

我们要看到个性化的存在，并且我们看到的是一个完整的人。我们的学校教育产生之后，我们的学科是分立的，对老师来说，每个老师只管自己的学科；但是对孩子来说，一个孩子是学不同的学科，他每个学科都要学，那么这个人是完整的，那学科之间有许多交叉的东西，我们要看到一个学生作为一个完整的人的存在。

第三点，可持续发展的人。比如说我们的老师，并不是初中的老师只管初中的阶段，以后怎么发展我就不管了，我只要保证你能从初中考一个好分数能考到一个好的高中，我的任务就完成了。如果都是这样想的话，那么并不是把他当成一个可持续可发展的人。

在短期之内，一定要提高他的分数这种应试教育，对他的未来的发展是有伤害的，我们现在种种的改革的目标就是希望能够看到学生个体的存在，看到他的个性化的存在，而且把它当成一个完整的可持续发展的人。这种目标，实际上在学校教育中是比较难达到的，也是学校教育的最终的一个目标。

但是，对每个家庭来说，实际上是非常容易实现这个的。因为我们每个家庭家长最关心的就是我自己的孩子，我就关注这个个体。并且我的孩子对我来说，我不会把它当作就是一个学化学的孩子，他对我来说就是一个完整的孩子。我不仅关注他的初中高中，我还要关注他的一辈子，就是它的可持续的发展，所以对我们家长来说，我们的目标和教育改革的目标是一致的。

2、什么是STEM教育？

STEM教育的提出也是作为这一目的来存在，STEM教育特别提倡个性化和创造力的发展，同时也特别提倡学科之间的整合和融合，锻炼了这个能力，并不是我们刚才说的定义优良的问题。STEM的问题是一个定义不良，比较接近真实实际的问题，它可以锻炼学生的思维能力，来保证他将来的可持续性发展。这是从整个教育改革的趋势来看，为什么会产生STEM教育。

这张ppt，从美国的角度看STEM的发展历程，这里列出的时间点，对他们来说都是非常重要的历史时间点。我们可以看到，STEM教育产生之后，实际上就是面对21世纪未来时代的科学教育发展和趋势，面对未来社会的一个需要，那这一张我就不再仔细来说。

刚才讲的是科学教育改革的一个趋势，那在这种改革趋势之下，我们现在就是，STEM教育应该说是非常火，它起源于美国，如果大家有关注科学教育，比如亚洲的一个教育论坛，欧洲或美国的科学教育论坛，我们可以知道，每个论坛的议题总有一两个议题，是关于STEM教育方面的。然后我们和国际同行交流发现基本上全世界现在到处都在做这个东西。

那STEM教育到底是什么呢？从字面上理解的话，它是科学、技术、工程和数学的一个整合。我们可以这样理解它，科学是包含不同学科的，我们一般认为生物、化学、物理，地理等也属于科学范围之内，除了用到科学之外，它还会用到很多技术方面的东西，那我们用了科学和技术的知识之后呢，通过工程的这种解决问题的方法，来完成STEM的一个课程。

同时，在这个中间可能会除了通过工程来表现，其他也会通过艺术形式来表现，来完成STEM这个课程。那在这个中间，不管你是工程还是科学类的一些问题的解决，你本身是离不开数学的，数学不是刻意地加在里面，这是我们一个字面上的理解。

大家看一看这张PPT显示的，很多现在这个新的名词，和STEM教育都有或多或少的关系，比如说PBL，这是基于项目的学习，还有这个Inquiry，我们刚才说的探究式学习。实际上，在欧洲和加拿大地区，他们很多时候并不把这种实践科学活动，直接叫做STEM活动，他们还是沿用以前这种探究来命名，只是他们这种探究和STEM很接近，探究的并不是这种已知结果的问题，而是很多未知结果的、接近真实的问题。

翻转课堂也和STEM理论有结合的地方，为什么这样说呢？我们STEM是强调在课堂上减少像过去这种大班讲授式的这种教学，而是增多这种实践的学习，那么翻转课堂就是把这种讲授放到课下，然后课上会有更多这种互动式的活动，和一些实践类的活动。

Maker是我们的创客教育，现在特别火，有很多创客教育，还有机器人教育。我们知道，美国很强调编程，因为他们特别缺少这种编程的人才，所以很多人把STEM理解成机器人了，机器人就是STEM了，STEM只有机器人了，我觉得这是一个表达的误解。当然这中间可能有很多培训公司啊，比赛啊，他们的受众比较广，宣传的力度比较大，所以会造成大家这样一个误解，以为STEM就是弄这些机器人，编程什么的，实际上不是这样。

DIY这个大家应该知道，自己来制作一个东西，在国外一直都比较流行，3D打印技术实际上应该算是技术的一种手段，因为用3D打印技术，可以直接把你的一些创意转化成3D打印模型。这个技术应该说是比较新，过去没有这个3D打印之前，咱们把一些idea做成模型，是怎样做的呢？需要有很多技术的，比如说我要木工的技术，还有车床等等这些东西，通过你自己来做这个模型把它给做出来。

那现在就比较方便了，你用电脑3D打印，把它给做出来，但它本身只是一个技术的手段。你要这样想，不管是3D打印还是机器人等等都是一些载体，看这些课程是不是是STEM，还要看它的背后承载的是什么？这些只是一些手段，而不是我们最终要获得的东西。

关于创造力，很多人对STEM的认识，就认为是STEM特别能培养学生的创造力，这里我举了一个斯特伯格的创造力的三元理论，大家可以看看创造力包含哪几个方面，心理学对创造力的一个定义，实际上本身就和我们解决问题的这个能力是无法分开的：

首先，创造力必须有一个综合的能力，这个综合的能力是能够从一个全新的视角看待问题，或者重新界定问题。这个能力我觉得并不是每个人都有的，特别是现在孩子接受学校教育的时间越长，我觉得他的这个创造力是会降低的。他越来越不会提出一个问题了，更不会换一个角度来重新界定这个问题了。

第二个是分析能力，这个分析能力就是他必须要了解有哪些解决问题的基本步骤，他有没有分析和思维的能力。

最后一个是实践能力，实践能力就是你前面想了这么多，你能不能把它呈现和展现出来？就是能不能把它变成现实。也就是说创造力并不是只有一个想法就可以了，有了想法之后，你该怎么做也是非常重要的。这个解释了STEM在培养我们的创造力和解决问题方面能力的一个作用。

刚才我们基本上就说了一些比较理论的东西，那下面我想用几个案例来说一下，对STEM教育的一个理解。

首先第一个，我们知道STEM教育不仅是一个科学方面的教育，它和以前我们在实验室做一个科学实验是有区别的，最大的区别是加入了技术的成分。它的技术成分不仅仅是我用技术手段，会一直做就可以了，那如果我只是要去制作一个东西，它就有点类似于我们过去的劳技和手工课。

我这里有一个例子，比如说缝制沙包的例子，这个例子实际上是非常简单的，做一个小沙包，那我们看AB两个老师的做法。

A老师是这样教缝沙包课的：首先，第一步，他教学生怎样裁剪这个布料；第二步教怎样用针，用针线来缝合，针法；第三步，沙包缝的时候收针怎样去做？最后是你怎样把这个沙包封上口，填充沙子，这是第一个老师的做法。按照他的做法，学生一步步来做沙包，他们可以完成吗？当然是可以。而且很可能学生完成的是很统一的，每个人都是一个统一的小沙包，都做出来了。

B老师同样是教一节做沙包的课，他会怎样来做？第一步他会问学生，你这个沙包是干什么用的？你要思考这个问题，这和我们的现实联系起来，你做他你的功能是干嘛？我们知道沙包是用来丢的是吧？你要丢，要保证它丢得远，你知道玩的时候是几个同学之间来互相丢，打到人的时候不能很疼，不能用一个很坚硬的材质来做，你要保证它丢得远，就要有一定的质量。

然后在这样想之后，你思考一下，你要实现这些功能，你需要哪些材料？你想做成一个什么样的结构？第二步，让学生想一想，用哪些材料做这个沙包比较合适？第三步就是我们怎样做这个沙包？那做完之后还有第四步，我们一定要丢一丢来检测一下，这是一个检测和反馈的过程。

那我们想一想，这两个老师教的学生应该都能做出东西，这就是我们说的，为什么你做的这件事情不管是简单还是困难，这个事情的本身，这个案例的本身只是一个载体。

那不同的老师用不同的理念来指导的话，产生的效果可能会不同，A老师的学生，这次做的是沙包，那下次让他再做风筝，那你可能又要从头开始做了，孩子可能觉得风筝和沙包没有任何的关系，因为沙包我学的是裁剪缝针这些，那做风筝就要做一个全新的东西了。

但是你想一想，如果是B老师的学生，他也来做这个风筝，他还可以用1234这四个步骤来对应地做：第一步，你做风筝是干什么用的？可能需要什么材料？怎么做？做完之后是不是要放飞一下检测？这些是技术的思想，还是可以迁移到之后做风筝，或长大以后工作设计个轮船，设计一个潜艇，设计一个汽车，这些东西是可以迁移过去的，这是我们说的技术的思想，它不仅仅是制作，希望大家可以理解这一点，它中间是包含一些技术素养的。

3、STEM活动案例

这个是我们在美国考察的时候，看到美国的孩子们做的一个例子，实际上是做一个小车，它并没有用电脑来设计制作小车，3D打印之类的，就是传统的木工来做这个小车.那从最右边我们看到是一个雏形，就是一个木头，然后通过一个木工和车工的方法把小车做出来，上了漆，装饰了一下，然后老师会带他们做小车的比赛，他们用的是一个小的液氮瓶当这个动力，喷射型的动力，来比赛看谁的车跑得快。

在这个过程中，实际上孩子们特别能发挥这个创造力，你这个车想设计成什么样的外形？你的车为什么要做成这个样子？它的背后会承载一些科学的知识，比如说，流体力学的知识，就是你要减少这个空气的阻力，才能使你的车跑得比较快，等等。这是一个小车的案例，这个案例，实际上是STEM是要实现一个跨学科的整合。

还有一个案例是虫虫奥林匹克竞赛的案例。这个案例是怎么回事呢？导师最开始的时候要求孩子们从野外抓一些昆虫回来。但是我们用的不是真实的昆虫，而是用网上买来的电子虫代替，节省一点时间。

那首先抓回来以后你要观察这个虫子的生理结构的特点和它有一些什么样的能力，不同的虫子，有的能爬得比较快，有的力气比较大，有的善于穿越障碍等等，这一部分属于生物的部分。它中间存在一些学科的知识，比如像结构和功能相适应等等这种核心的概念。

观察了之后，你目标是为了给它设计，你要举行虫虫的奥林匹克竞赛，你可以仿照人类的奥林匹克竞赛，给它设计不同的赛道，每个虫子的特点不同，你可能得根据你的虫子的特点，设计出有利于自己的虫子的赛道来，同时其他虫子来参加比赛就会给它们设置一些障碍。

每一组孩子，会设计不同的比赛赛道，最后我们来举办一个大型的竞赛。那么设计这个赛道的过程中，实际上你会用到很多，因为你要制作这个赛道，显然会用到工程和技术的东西，那这个赛道怎样来设计？

这中间原理，很多的物理的，运动的等等方面的东西都会涉及到，所以这是一个跨学科整合事情的一个很好的题材，那同时我们设计这个赛道之后，我们要制定比赛的规则，要制定积分的制度啊，比赛的规则呀！还要为你的这个竞赛做宣传，这些实际上涉及到很多人文艺术的东西，STEM或STEAM中的这个A的部分。这样一个例子是一个很好的跨学科整合的例子，也是我们STEM项目比较崇尚的一种方式。

这样的一个例子实际上是一个很好的一个跨学科整合的例子，也是我们STEM项目比较崇尚的一种方式。这个例子实际上也是能体现一个学科的核心概念的一个例子。

刚有家长说，不同年龄段的孩子STEM教育有区别，实际上有很多老师也有这个问题，大家可以看到刚才我说的那些例子，包括虫虫竞赛和这个例子。不同年龄段的孩子可以做出来，但是老师给他讲的知识的这个难易程度是不同的，比如虫虫竞赛小学生可以做，初中、高中生一样可以做，只是背后的学科知识部分、老师可以聚焦给他讲解知识的部分可能会不同，但是每个人都能做出来的东西，而且他都会很感兴趣，应该说是对年龄的要求是比较少的。

这个例子是一个能量转化和传递装置的例子，老师会给你很多这种器材。

有一些小恐龙的模型、皮筋、小汽车、多米诺骨牌、尺子等等，你生活中还可以找A4纸、一次性的杯子、一次性的碗、气球等等这些材料都可以放进去。这也是STEM的一个特点，它的材料是不限制的，你给他很多很多材料，他可以选择其中的一些材料，而不是你给他指定的几样材料，他必须用这几样材料来做，那这就是过去的传统的实验的方法。

STEM的创意部分就体现在你可以给他任意一些生活中常见的材料，不需要很高的成本，你给他之后，让他实现一个什么目标。假设一个小玻璃珠子，要让它打到旁边这个按铃，可以敲响它，这个玻璃珠子经过种种的路径，一步一步来推着它，走到铃铛这里把它敲响，任务就完成了。

在这个过程中，你可以有不同能量的转移和转化，比如说你的皮筋可以产生一个弹性的势能，小车的运动有动能，还有你从高高的地方落下来，可能会有重力势能等等的一些能量的转化。

这个转化和转移对初高中的孩子都可以适用，只是讲的知识的深度不一样，但是它的核心概念是要去理解比较抽象的能量的概念，并且知道能量是可以转移和转化的。

在日本有一个叫毕达哥拉斯竞赛，他们是做一个长期的节目，有很多装置，完全是机械传动能量装置，最后实现这个目标。那个节目非常有意思，大家感兴趣也可以在网上看一下。

有人提到学习进阶，美国新一轮的课改说了，针对不同的概念的理解，他们是从幼儿园到高中统一规划的，那这个过程中统一的一个核心概念的理解是有一个学习进阶的。

进阶是符合不同年龄段孩子的心理认知，科学有一个长期的逻辑性，它会逐步对一个核心概念不停地加深认知。这就是学习进阶的概念，有感兴趣的可以看一些关于学习进阶相关的一些书籍。

最后一点是STEM的活动是和现实世界相联系的，就是他们推STEM的活动最终还要实现一个影响孩子职业的选择。所以他们在美国做的时候，有一个Joson的网站，那个网站有很多STEM的活动和例子的视频，有很多他们从真实世界中请来的各行各业的专家来给孩子们讲我这个行业可能会用到哪些知识，或者有什么样的一些例子。

通过这种方式，让孩子们了解这个真实的职业是一种什么样的状态，这会影响他对职业的选择。这方面是我们中国学校教育中特别欠缺的一个方面，有很多孩子将来大学的志愿和你将来要做什么工作并不是等你高考完才来决定的，现在很多孩子是很盲目的，他不知道我学习是为什么，将来要干什么。

STEM教育和真实世界联系，和职业教育相联系，是为了弥补这方面的内容。现在国内也有这样一些学校，比如北京的十一学校，它对职业教育方面做了很多的工作，我们也不一一阐述了，但是大多数的学校是特别欠缺这方面。很多要靠你的家庭，父母帮他选，来帮他弥补这部分。

4、在家也能玩STEM

我之前在外滩群和家长们聊天的时候，有一个观点：家庭教育一定不能是学校教育的重复或者体现。如果你做的是这样的工作，实际上是一种浪费，家庭教育和学校教育应该是互相补充、互相支持的一种状态。

就我个人来说，家庭教育非常重要的一方面，比如说，我们在家里怎样带孩子来玩，就是你对你自己不太擅长的部分一定要特别谨慎。有的家长说我特别地热爱科学，我想把孩子培养成高、精、尖的人才，我带孩子看很多的科普的书籍，也带他做实验。

但是，市面上的一些科普书里面会有一些错误，可能会给孩子造成一个错误的前概念，并且很多家长带孩子做实验，不总结还好，一总结，这里面有什么知识，它很可能就是错的。

上次有个家长跟我说，他带孩子做一个摩擦力的实验，他总结了几条结论，我觉得没有一条是对的。所以这是一个需要比较谨慎的问题。我们在科学教育中选择给他传递一个什么样的思想，不要纠缠在细枝末节上，要他掌握很多百科全书式的知识。我们知道现在电脑会代替百科全书的功能。你应该给他传授一些比较核心的知识和概念。

这里我举的一个例子是关于著名物理学家费曼的，费曼的父亲在培养他的过程中经常带他去森林玩，费曼和他的父亲之间有很多这种小故事，感兴趣的家长可以看一下。他父亲本身不是一个很高精尖的人才，他是怎样培养孩子的？有一天他在森林里看见一只小鸟，然后父亲就对他说：你看到那只小鸟没？其实那位父亲并不知道那个小鸟的名字是什么？然后很多东西他也是不对的，他就说拿那只小鸟在意大利人们叫它查图拉波替达，在中国人们叫它春兰，日本人叫它……等等的。

你可以知道所有的语言是怎么称呼这只鸟的，但是你还是不懂得它，如果你只知道每个地区怎么称呼这只鸟，那我们只是知道了一些记忆性的知识。

那我们现在来看一下鸟在做什么，这些才是比较重要的，然后这个费曼就说，我很早就知道了一个东西的名字和真正懂得一个东西的区别，他父亲就说，这个鸟总是在啄它的羽毛，你看见了吗？它一边走一边在啄自己的羽毛，然后他就问，它为什么要这么做？费曼就猜测，大概是它飞翔的时候把羽毛弄乱了，所以它要把羽毛梳理整齐，他是这样想的。然后这个父亲就说，假设你这样想是对的，如果是这样的话，这只小鸟刚飞完的时候，他应该就很勤快地在啄这个羽毛，那过一会儿，它整理好了，他就应该减慢下来了，这个孩子就说明白。

然后父亲就说，我们再观察一下，他是不是在刚飞完的时候啄的次数最多，结果他们俩就观察了一会儿，发现小鸟在刚飞完和过了一会儿啄的次数是基本上差不多的，这个孩子就想不出来，就问他的父亲是为什么？

父亲就说是因为有虱子在作怪。这个虱子在吃羽毛上的蛋白质，虱子的腿上又会分泌一些蜜蜡的成分，又会有很小的螨虫来吃，螨虫吃了以后消化掉之后会拉出来一些黏黏的东西，细菌又会在上面繁殖。最后他就说，只要哪里有食物，哪里就会有某种生物赖以生存，实际上在这个过程中，费曼就说，我现在想一想鸟的腿上未必真的有虱子，这虱子的身上也未必有螨虫，但是他父亲整个一段话就传递了生物学上非常重要的一个核心概念——生物的生长是和环境相适应的，是生态系统的一个概念。

也就是说他传递的是一个比较大的、非常重要的一个原则，不一定要追求细枝末节上记得很准确。我不知道大家能不能明白我要传达的这个意思。科学教育和科普记忆性的内容是不同的。

我不希望大家把很多时间用在这方面，包括现在很多电视节目上去之后，你回答各种像百科全书、十万个为什么一样的这种问题，回答完了以后，你就得了一个胜利，这种导向我认为是非常不对的。实际上我认为一个孩子天生是有创造力的，他天生是有这个科学的方法的。

为什么这样说呢，大家可以回想一下你的孩子，对于烫这个概念的理解，最开始的时候，家长可能会告诉他，这个火会烫，你不要去碰它，但是你的孩子会特别听话，真的不去碰吗？很多孩子可能不会，他一定要去碰了那个东西，被烫了一下就知道了，这个过程就是你传授给他一个记忆的知识，他不会有感受的，他一定要经过实践感受。

所以说孩子本身就具有科学的精神，他一定要实践一下，那接下来，他会慢慢地在实践中发现什么样的东西可能会烫到自己呢？他就会避开这些东西，比如说红色的有火苗的东西，可能这种颜色的东西会烫，我就避开。

有一天你带他去餐厅吃饭，石锅饭或铁板烧上来了，但他知道那个石锅和铁板不是红色的，可能是黑色或其它颜色的，它会很烫吗，当然会很烫，这个孩子碰到这个东西的时候，他会想，我之前对烫的这个定义不对，原来不仅仅是红色的发光的东西会烫，可能这种没有什么颜色的东西也会烫。

他就会对自己对东西的认识会做一个反思和修正，这实际上就是一个科学的过程。他会慢慢琢磨，到底什么样的东西会烫？可能是我靠近它温度会升高的这种东西就会烫。

假如有一天他去医院会碰到一个很低很低温度的东西，比如说液氮，这种东西会不会烫伤，他摸了以后产生的症状和烫伤一样，也会烫伤，低温也会烫伤你。那就修改了他之前的一个概念，并不是高温的东西才会烫伤，只要和你的体温温差达到一定范围，它就会烫伤你，在这个范围内会有一个数据，数学也加入到其中。

这整个过程的一个认识实际上就是一个科学的过程。科学是一个不断犯错，不断修正，不断假设，不断验证的过程。所以我觉得我们的孩子天生是有这样一个能力的。

清华大学终身学习验室是一个刚开的机构，他们很有意思，今年暑假他们会有一些免费的乐高创意课程开放给家长们，大家可以关注，因为他们是一个研究型的机构，是不收费的，但是需要抢名额的，可能今年也许已经没有了。

大家可以看到这上面有很多黄色的小积木、红色的小积木拼起来的，他们给每个人6块积木，让你拼出一个小鸭子的形状，大家看这么多人，每一个人拼的小鸭子都不同。6块积木，其中有4块是黄色2块是红色，每个人的积木是一模一样的，你拼，他们统计过总共能拼出9000多个不同的小鸭子，大家可以看到这个过程的一种创意。

每个人都是有个性化和有创意的，家长可以带孩子做一些乐高积木，只要你不是一定要他按照一个图纸拼出一个东西，他自己是可以拼出很多有创意的东西的，这就是我们的孩子。

这是一个小例子，我们可以利用家庭中很常见的东西，这是一个普通型装的意大利面，用意大利面来做一个小车是美国的一个STEM活动。大家可以看到，不同的、千奇百怪的小车都能拼出来，都是用胶水把它连接起来。你还可以用意大利面拼任何结构型的东西，比如说拼一个桥梁、房屋等等，这些都可以做，都可以用家里一些非常简单的器材，发挥创意来做这种类似的项目。

比如说我们刚才拼的这种小车，最好你要有一个检测测试，你看哪个小车会跑得比较快，或者跑得比较直，你会知道轮子会对它的方向有影响。在检测的过程中，孩子就会发现我的小车怎么就跑不快呢，然后我怎么老是拐弯呢，他就会反过来来修改他的小车。这个中间如果讲传递知识的话，显然有物理的知识在里面，当然你对他传递多少知识，是根据他的年龄来决定。

最后给大家的是哈佛招生的一个报告和欧洲教育的最新的一个报告。我们对孩子的培养可以在这些报告中看到一个趋势，特别希望通过这样的一些和实际相连接的STEM的课程使得孩子能够关心到更大范围。

在这个过程中，他通过很多的小组合作，不再仅仅局限于他自己，而是能关注到他周围的同学。他通过学校的一些比赛，一些仪式化的东西，和交流表达来关注到更大范围的学校，通过知识的问题和实际世界的相联系来关注到他所在的城市、他的国家以及全球的一些问题。就是说我们最终要传递给孩子的，是希望通过STEM培养出一个能够有更大格局的孩子，能够有一些国家情怀和全球化视野的孩子。

我的内容部分就讲到这里，最后以Facebook公司的一句话来作为我的结语：

Done is better than perfect！

只要你尝试是胜于完美的，作为家长一定要尝试，你对什么是创意活动的理解是会影响你孩子的创意表现，这也是我们刚才提到的清华大学终身学习中心做了学生和家长测试后得出的结论。

你要是一步一步地指导孩子按部就班地完成一件事情，那显然你的孩子的创造力表现会比较低。你一定要想明白到底什么样的事情能培养更多的创造力，你要给孩子更多的自由、做主的机会，给他更多的空间。

问答Q&A

Q：中美的STEM的差距主要在哪里？

A： 我们知道，上海应该是中国做STEM最多的一个城市，他们那里有STEM的云中心。实际上我们现在会和国外有很多的合作来引入一些，借鉴他们的STEM思想。现在的问题是很多的理念是有的，但STEM课程放在什么时间科学的问题。

STEM有很多问题，不仅中国有美国也有，STEM的课程这么开放，会花去课堂上很多的时间，你要给他很多的材料来做，制作性的东西会有成本，这些成本哪里来？还有在过程中老师怎样指导你，老师关注点在哪？他要关注学生的过程性的表现，怎样评价这些表现？怎样引导学生到你想要讲的内容上来？

这些问题是全球的难题，并不是中国的难题，国外也是同样的有一模一样的问题也存在，同时，美国的STEM教育形势也很乱，大家不要觉得他们可能很先进，他们现在的形势就是大家都打着STEM的口号，为什么？因为他们是资本主义国家，国会会有经费来支持你。号称我这里有STEM的课程，那么你就会得到经费。所以明年他们也会推出一个STEM课程的认证，现在还没有这个认证。

所以我们接触到的美国的不同州的不同层次的一线的老师，他们也很乱，很多人所谓的STEM课还是以前的课内的实验，并不全部都是我们理解的跨学科的、能整合的STEM课程，很多人就是非常简单的一些活动。

比如美国和加拿大都提到一个保护鸡蛋的活动，鸡蛋掉下来你要让它不碎，很多活动还是局限在学科内部一些比较简单的创意活动，他们都把他叫做STEM。STEM现在的概念也非常广，也不是美国他们都能达到他们课标要求的核心概念学习、或达到职业教育，并不是每个地方都能达到的。

Q：美国高中对STEM的重视到什么程度？每周几节课？

A：我们刚和走出亚洲的老师交流过，他们的STEM课程的形式现在也类似于我们做一个综合的校本的实践活动的课程、课时来放。并不是所有的学生都来做这个STEM，可能会在这个学校中抽一个班，类似于我们的奥数班，这个班做STEM；还有的学校是成立一个兴趣小组，像社团一样的活动，聚集一些比较精英的孩子来做；另外有的学校是把它当做一个校本实践活动，每周安排一两次的课程，或者利用休息的时间到教室去做一个长期项目等等。

Q：STEM课程如何测评？

A：这是一个非常抽象的问题，STEM课程的测评显然不是以结果为导向的，所以需要许多过程性的测评的量表来测量它，所以他们会有一些过程性表现的指标和量表来测量学生。在过程中注重的不仅只是做这件事情，小组的合作能力和你交流表达的能力也是他们非常重视的一个方面。

Q：初高中的STEM课程中数学的体现到底有多重要?

A：所有的科学类活动都是离不开数学的，现在国外的很多STEM特别强调编程，很多数学是以编程的形式体现。然后还有一些是专门以数学为中心的STEM也有，比如说测量类、问卷调查类，我们都知道问卷调查类里面会用到数学统计分析的很多方法，开展一些活动我们需要一些数据统计来测量，或者我做任何一种实验也需要数据来分析等等这种形式。

Q：STEM怎样和文科教育产生关联？

A：文科就是他们所谓的A，他们的A是广义的，不仅仅是艺术，还包含一个人文在里面。比如说我们刚刚举的奥林匹克的例子，它显然是包含很多人文的东西在里面。

国外的STEM课程和国内的有一个很大的区别就是：他们特别注重孩子的合作力、领导力、表达力这些方面地训练，他们给孩子很多这样的机会，这就是国外很多教育者是这样评价我们中国的：中国的孩子做技术类的工作是非常成功的，中国孩子的理科和逻辑性并不差，在国际竞赛上，比如数学竞赛成绩表现是非常好的，但是国际公司这种高管的人才基本上没有中国人。为什么？

因为我们孩子的表达能力、领导力、合作性的锻炼是非常少的，所以他们有很多活动强调这几种能力，有一个仪式感，会有很多交流表达的机会给孩子。比如我们去参观美国一个学校的STEM课程，他们用很简单的一个活动，以我们刚讲的小车项目为例，这个项目结束以后有个比赛，比赛结束以后会有很多的奖项，邀请他们的市长、名人等等来参加他们的颁奖典礼。他们有很多学生上台表现的机会，你可以用各种手段的表达，包括电子技术、发言、台风表现能力等等有很多人文方面的东西。

Q：获取STEM相关信息有些什么好的渠道？

A：想要获得国外直接没有翻译过来的资料，可以通过JOSON的网站，很多老师是直接拿上面的课例来给学生讲，上面有很多这方面的资源。这个网站应该不完全是免费的，应该是可以有一个使用账号，如果你要想获得他们更多的下载和更多的资料，应该是要收费的。因为他们除了这个网站以外，还有配套的教材，学生用书、教师用书和视频光盘，我觉得他们是比较完善的。

国外的老师也特别头疼STEM项目开发的问题，我们和他们交流的过程中，希望得到他们的案例，他们也希望得到我们中国的案例，因为我们中国也有一些比较成熟的例子。大家会有一个互相交换和交流。

要靠老师来开发的话很困难，特别是要跨学科，因为很多老师都是比较局限于自己的学科，你让他开发跨学科案例，对他来说挺困难的。反而是大学的研究者们的理解要更深入一点，美国本土的一线老师对STEM的理解也没有我们想象得那么好，他们的案例也是很普通的、比较简单的。

Q：为什么美国要硬推STEM项目？

A：美国STEM本土毕业生越来越少，实际上这就是他们要大力推广，从国家立法、经费、各种知识等各方面来推广STEM的原因，就是因为他们这方面的人才越来越少，他们感觉到这是未来国力竞争的非常重要的人才储备。

国外很多孩子认为物理、数学这种科学很难很难，他们没有兴趣，也觉得这些和他们没关系，是属于那些学霸做的事，所以现在要推STEM。因为STEM所有的项目都是非常有创意，非常有趣的，吸引孩子，提高他们的兴趣，让他们更多地加入到这个学习之中，就是因为他们缺少了，所以他们才更加重视。

Q：上海有哪些正规的STEM机构？

A：上海的STEM云中心应该不属于学校，属于STEM和学校合作的一种机构。我在上海参加STEM年会的时候，我觉得世外做得很好，因为世外的校长讲的他们学校做的很多的STEM的例子和我的理解比较吻合，他们是比较真的STEM。他们提到泛材料，材料不是规定的，不是按图索骥的这种项目等等的，也不一定非要很高成本，他们开发的很多就是一些很低成本的项目。大家知道这个成本很重要，学校的经费是有限的，一个东西要推下去，你设计这个项目是要考虑成本的。

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